Interaction of Josephson junction and distant vortex in narrow thin-film superconducting strips
穿过窄薄膜带的边缘型平面约瑟夫森结的组之间的相位差取决于结组中是否存在涡旋。Golod、Rydh和Krasnov（\prl { \bf 104}，227003（2010））发现，对于靠近接合处的涡流，这种效应表明涡流可能将接合处转变为$π$型。结果表明，即使旋涡远离结，当靠近带边时，它仍将0-结转变为$π$ -结。在所使用的近似，后者的效果是独立的涡旋结分离，拓扑结构的涡旋相延伸到宏观距离的超导相干性的表现。
2014-01-31 cond-mat.supr-con
Defect controlled vortex generation in current-carrying narrow superconducting strips
实验研究了单个圆孔对宽度$W$远小于珍珠穿透深度$Λ$的超导窄条临界电流$I_c$的影响。我们发现$I_c$对穿过带的孔的位置的非单调依赖性和$I_c$对孔的半径的弱依赖性已被发现的情况下，孔与$ξ\ll R \ll W$（$ξ$是超导相干长度），这是放置在带的中心。观察到的效果是由两种机制的竞争破坏超导性-入口的涡旋通过边缘的带和孔附近的涡旋-antivortex对的成核。通过$I_c$对弱磁场依赖性的差异，可以清楚地区分这些机制。
2015-07-08 cond-mat.supr-con
Vortex trapping and expulsion in thin-film YBCO strips
扫描SQUID显微镜被用来成像的涡旋捕获作为在冷却过程中的薄膜YBCO带的带宽度W从2到50 μ m的磁感应强度的函数。我们发现，涡被排除在条时，诱导Ba低于临界诱导Bc。我们提出了一个简单的模型的涡排斥过程中，考虑到涡-反涡对的生产能源以及涡迈斯纳和自我能源。该模型预言俘获涡旋的实密度n由n=（Ba-BK）/Phi 0给出，其中BK = 1.65Phi 0/W^2，Phi 0 = h/2 e超导磁通量子。这一预测与我们对YBCO的实验以及以前对铌薄膜带的实验是一致的。我们还报告了被困的旋涡的位置。我们发现，在低密度的旋涡被困在一个单一的行附近的中心的条，与相对涡间距分布宽度减小的涡密度增加，纵向有序的迹象。在35 μ m宽的带材中形成两排的临界感应强度为（2.89 + 1.91-0.93）Bc，与数值预测一致。
2008-01-15 cond-mat.supr-con
Vortex jets generated by edge defects in current-carrying superconductor thin strips
在足够大的输运电流$I_\mathrm{tr}$下，超导带材边缘的一个缺陷充当了涡流进入带材的门，这些涡流形成了一个射流，射流在缺陷附近很窄，并且由于涡流的排斥而扩大，当它们向带材的相对边缘移动时，产生了一个横向电压$V_\perp$。在这里，依赖于竞争涡-涡和$I_\mathrm{tr}$ -涡相互作用下的涡运动方程，我们推导出窄（$ξ\ll w\lesssimλ_\mathrm{eff}$）和宽（$w\ggλ_\mathrm{eff}$）条带中的涡射流形状[ $ξ$：相干长度，$w$：条带宽度，$λ_\mathrm{eff}$：有效穿透深度]。我们预测一个非单调的依赖$V_\perp(I_\mathrm{tr})$，可以测量与霍尔电压引线放置在线$V_1V_2$在一个小的距离$l$除了边缘缺陷，并改变其符号后，$l\rightarrow -l$逆转。对于窄条，我们比较理论预测与实验，通过拟合的$V_\perp(I_\mathrm{tr},l)$数据的$1\,μ$ m宽的MoSi条与单边缘缺陷铣削由聚焦离子束在距离$l = 16$ - $80$ \，nm的线$V_1V_2$。对于宽条，推导出的涡流射流形状的磁场依赖性是符合最近的实验观察的旋涡移动在铅桥与缩小。我们的研究结果与时间相关的Ginzburg-Landau模拟再现计算的旋涡射流形状和$V_\perp(I_\mathrm{…
2022-04-13 cond-mat.supr-con
Peak effect in a superconductor/normal metal strip being in vortex-free state
理论上预言了混合超导体/正常金属（SN）带材的临界电流$I_c$和磁化强度$M$对垂直磁场的非单调依赖性，即峰值效应.在熟悉的峰值效应，这是连接无论是与涡旋进入超导体或与特性的涡旋钉扎，发现的现象存在于低场，在无涡（迈斯纳）相。我们认为，当所研究的混合结构的面内电流-超高速关系具有两个极大值时，这种效应出现在特定的参数下。我们预计，同样的峰值效应可能存在于双带超导体（如MgB $_2$）中，在低温下预测了类似的电流-超速度依赖性。
2022-03-17 cond-mat.supr-con
How the Phase Slips in a Current-Biased Narrow Superconducting Stripe?
本文重新讨论了考虑热涨落的窄超导沟道中的电流输运理论。发现样品中出现的电压值是温度（接近转变温度$T-T_{\mathrm{c}}$ $\ll T_{\mathrm{c}}$）和偏置电流$J<J_{\mathrm{c}}$（$J_{\mathrm{c}}$是在BCS近似的框架中计算的临界电流值，忽略热波动）的函数。结果表明，仔细分析涡交叉的条纹的结果显着增加的激活能。
2015-01-11 cond-mat.supr-con
Instabilities of the normal state in current-biased narrow superconducting strips
在Ginzburg-Landau模型的框架下，研究了超导窄条在临界温度附近的无带隙区的电流-电压特性。我们的重点是它的不稳定性发生在高电流偏置。后者是在空间和时间中具有周期性相位滑移事件的动力学状态的后果。我们分析了它们的结构，并推导出正常态不稳定性开始时的重入电流值。它是表示在含时的Ginzburg-Landau方程的动力学系数和数值计算。
2019-05-07 cond-mat.supr-con
NMR relaxation time around a vortex in stripe superconductors
利用Bogoliubov-de Gennes理论计算了涡旋态下的位置相关NMR弛豫时间$T_1({\bf r})$，并考虑了d波超导中涡旋核周围局部产生磁性的可能的“场致条纹”态.解释了最近在Tl $_2$ Ba $_2$ CuO $_6$的核心位置处观察到的低于$T_c$的巨大增强$T_1^{-1}({\bf r})$。场致条纹图一致地解释了其他相关的STM和中子实验。
2002-12-17 cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Vortex lattices in strong type-II superconducting two-dimensional strips
我们展示了如何计算半解析的密集涡旋态强II型超导纳米结构。对于特定的情况下，带，我们发现涡晶格的解决方案，也将表面超导性。我们计算的能量成本，以取代个别涡行平行于表面，并发现，这种能量振荡的磁场。值得注意的是，我们还发现，在低于$H_{c2}$的临界场$H^*$，由于与体晶格的意外失配，这种“剪切"能量对于表面行变得严格为零。
1998-05-11 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Vortex lattice symmetry break in nanostructured Nb thin films
采用聚焦电子束诱导沉积（FEBID）技术制备了具有铁磁性的Nb薄膜，并在薄膜表面形成了Co条纹。这些基本上修改了非图案化膜的超导性质，为涡旋运动提供了一个类似洗衣板的钉扎电位景观。在B<0.1T的小磁场下，通过磁输运测量研究了涡旋晶格匹配效应。特别是对于垂直于Co条纹的涡旋运动，已经观察到薄膜电阻率R（B）的场依赖性的特殊性。推导出的场值对应于与钉扎结构周期匹配的涡旋晶格参数，而没有观察到与条纹宽度匹配的场，正如以前报道的那样[D. Jaque等人，应用物理信函81，2851（2002）]，用于在Ni的周期性分布的亚微米线上生长的Nb膜。
2011-01-31 cond-mat.supr-con
Vortex Lattices in Stripe Domains of Ferromagnet/Superconductor Bilayer
当平衡畴尺寸与有效穿透深度$Λ$相当时，铁磁/超导双层膜中畴结构的连续理论失效。相反，必须考虑离散涡的晶格。在这里，我们报告我们的结果，在条纹域结构的铁磁/超导双层膜的离散涡旋晶格。涡被假定为周期性地位于条纹域中的链上。我们研究了每个畴内最多包含三条链的构型，并通过基于London-麦克斯韦方程组的方法计算了它们的平衡能、平衡畴大小和涡旋位置。在平衡状态下，相邻区域中的涡移动一半，而它们在同一区域中彼此相邻。此外，更多的涡旋链每个域自发出现取决于磁化和畴壁能量。
2005-09-29 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.supr-con
Microscopic theory of the lower critical field in superconducting thin-film strips
High Energy Accelerator Research Organization (KEK)（高能加速器研究机构）；The Graduate University for Advanced Studies (Sokendai)（advanced studies 高级研究大学院大学）
研究超导薄膜条中\(B_{c1}\)，通过求解二维乌萨德尔方程构建微观理论，计算自洽解获\(B_{c1}\)，解析涡旋核及变形，无需截止，为预测超导纳米条及相关器件中\(B_{c1}\)提供微观基础。
2026-10-23 cond-mat.supr-con
Guided vortex motion in a ferromagnet-superconductor bilayer
本文研究了在锰氧化物La $_{0.67}$ Sr $_{0.33}$ MnO $_3$薄膜上淀积YBa $_2$ Cu $_3$ O $_{7-δ}$薄膜构成的铁磁-超导双层膜中的涡旋运动。这两种薄膜都沉积在均匀孪晶的单晶衬底上，并以不同的角度将其图案化为与孪晶线图案成直线的条带。这些条件导致引导涡运动在不同的角度周期性钉扎势。它已被建立，在这样的各向异性钉扎的磁链尺度的临界电流和磁通流动阻力遵循椭圆形的依赖于带的方向的角度。对于在接近垂直于磁畴壁的方向上的涡旋流动，已经观察到涡旋运动中的相干性的特征。
2023-02-13 cond-mat.supr-con
Flux trapping in NbTiN strips
Cornell University（康奈尔大学）；University of North Dakota（北达科他大学）；Thomas Jefferson National Accelerator Facility（托马斯·杰斐逊国家加速器设施）；imec USA（imec美国）；Snowcap Compute；Kavli Institute at Cornell for Nanoscale Science（康奈尔纳米科学卡弗里研究所）
利用扫描SQUID显微镜成像NbTiN薄膜条带中的单个涡旋，通过场冷实验提取首次进入涡旋的阈值场及涡旋配置，结合数值模拟研究钉扎效应，为理解NbTiN薄膜的磁通俘获特性提供实验基准。
2026-06-26 cond-mat.supr-con
Lateral imaging of the superconducting vortex lattice using Doppler-modulated scanning tunneling microscopy
通过将面内磁场的多普勒效应空间映射到准粒子隧穿谱上，我们对超导2 H-NbSe 2中的涡旋晶格进行了横向成像。在300 mK下，在平行于场H取向的ab表面上进行冷磁扫描隧道光谱。零偏压下的电导图像显示了沿H方向延伸的条纹图案，条纹间距随H^-0.5而变化。较高的零偏电导区域显示较低的间隙边缘电导，与空间调制超流动量的光谱再分布一致。我们的研究结果被解释在涡流和屏蔽电流之间的相互作用，并证明了探测地下涡的一般方法。
2011-10-22 cond-mat.supr-con
Microscopic equivalence of the vortex-entry current and the depairing current in a superconducting thin-film strip
High Energy Accelerator Research Organization (KEK)（高能加速器研究机构）；The Graduate University for Advanced Studies (Sokendai)（高级研究院）
研究超导薄膜条中涡旋进入电流与去配对电流，通过脏极限乌萨德尔理论的固定电流吉布斯泛函从微观角度重新审视问题，对零外场下理想均匀薄膜条带研究其无涡旋态稳定性，发现势垒消失电流与去配对电流精确重合。
2026-07-27 cond-mat.supr-con physics.ins-det
Tuning current flow in superconducting thin film strips by control wires. Applications to single photon detectors and diodes
Old Dominion University（老道明大学）
通过控制线调节超导条带中超流密度分布，缓解边缘电流拥挤，用于开发更宽的单光子探测器和超导二极管
2026-04-30 cond-mat.supr-con
Longitudinal magnetic field increases critical current in superconducting strip
薄条中的涡旋晶格的临界状态被认为是当第一个垂直的磁场施加的情况下，然后纵向场，然后再次垂直场增加。这种纵向场可以强烈地增强条中的临界电流，因为涡流是倾斜的并且电流在条平面中流动。
2008-06-02 cond-mat.supr-con
Fraunhofer patterns for Josephson junctions in narrow thin-films with vortices trapped in one of the banks
研究表明，在窄的薄膜超导带中，平面边缘型约瑟夫森结中的一组涡旋能显著改变结临界电流$I_c(H)$的场依赖性.当涡流在带中间的某些位置处被捕获时，图案$I_c(H)$在$H=0$处为零，而不是传统的“0型”结的最大值。这些位置的数量等于在相同位置处捕获的涡流的数量。当连接涡分离超过约$2W$时，$I_c(H)$不再对涡的存在敏感。
2016-09-20 cond-mat.supr-con
Microscopic theory of the field-induced instability of the vortex-free state in superconducting thin-film strips
High Energy Accelerator Research Organization (KEK)（高能加速器研究机构）；The Graduate University for Advanced Studies, SOKENDAI（综合研究大学院大学）
本文针对超导薄膜条带的无涡旋态，构建微观稳定性理论消除核心截断歧义，确定全温域不稳定性场，揭示不同宽度区间的不稳定性模式及宽/窄条带的标度行为。
2026-08-06 cond-mat.supr-con physics.ins-det
Weber blockade theory of magnetoresistance oscillations in superconducting strips
最近对薄窄超导带的电导进行的实验已经发现了作为垂直磁场的函数的周期性波动，其周期对应于每个带面积大约两个通量量子[A. Johansson等人，物理修订版信函{ \bf 95}，116805（2005）]。我们认为，负责耗散的低能量自由度对应于涡旋运动。利用涡旋/电荷对偶性，我们证明了超导带表现为量子点的对偶，涡旋、磁场和偏置电流分别扮演电子、栅电压和源漏电压的角色.在偏置电流与磁场的平面中，条带电导显示出我们称之为“韦伯阻塞”的菱形，其中涡流电导最大（即，电阻最大值），其在小的偏置电流下对应于$N$和$N+1$涡旋的带态具有相等能量的场。
2010-10-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Edge effect pinning in mesoscopic superconducting strips with non-uniform distribution of defects
纳米尺寸的超导带和超导桥的输运特性是由表面和体钉扎的复杂相互作用决定的。在非常窄的桥的极限情况下，临界电流主要由其表面势垒定义，而在非常宽的带的相反情况下，它主要由其体钉扎特性决定。在这里，我们提出了一个详细的研究的中间制度，其中的临界电流是由随机放置的钉扎中心，并在外部磁场中的超导带的边缘的豆利文斯顿障碍。我们使用含时的Ginzburg-Landau方程来描述临界区的涡旋动力学和电流分布。我们的研究表明，虽然散装缺陷逮捕旋涡运动远离边缘，在其附近的缺陷促进旋涡渗透，从而抑制临界电流。我们确定的空间分布的缺陷优化的临界电流，并发现它是在一般的不均匀和不对称的：在涡流出口边缘的障碍影响的临界电流比涡流入口边缘强得多。此外，这种优化的缺陷分布比均匀无序超导膜的临界电流密度高30%以上。
2018-11-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Anisotropic Transport Properties of Ferromagnetic-Superconducting Bilayers
研究了超导薄膜中涡旋物质的输运性质。我们假设FM和SC层都是交替的条纹结构，如[7]中所示。我们计算的周期性钉扎力的条纹结构中产生的高度不均匀分布的旋涡和反涡。我们发现FM-SC双层膜的输运性质是高度各向异性的。在没有随机钉扎的情况下，它对垂直于条纹的电流表现出有限的电阻，而对平行于条纹的电流表现出超导性。计算了平均涡速度、涡运动产生的电场、涡振荡的约瑟夫森频率和高次谐波。
2003-03-27 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Mesoscopic cross-film cryotrons: Vortex trapping and dc-Josephson-like oscillations of the critical current
我们从理论和实验上研究了一个简单的铝超导带的输运性质的存在下，一个单一的直载流线，定向垂直于超导带。众所周知，在这种类似冷子管的系统中，超导带材的临界电流Ic可以通过改变控制线中的电流Iw来调节。我们证明了在载流导线附近的窄而长的条带内的钉扎涡/反涡的数量的离散变化导致了Ic对Iw的特有的振荡依赖性。
2011-02-22 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Tuning Bound States of Symmetry-Breaking Vortices via Unidirectional Charge Density Wave in a Transition-Metal Dichalcogenide Superconductor
Beijing National Center for Condensed Matter Physics and Institute of Physics, Chinese Academy of Sciences（中国科学院物理研究所）；School of Physical Sciences, University of Chinese Academy of Sciences（中国科学院大学物理科学学院）；Hefei National Laboratory（合肥国家实验室）
通过单向电荷密度波调控超导涡旋束缚态，实现对涡旋形态和电子序的可控调制
2025-11-19 cond-mat.supr-con
Visualization of Current-Driven Vortex Formation in High-$T_c$ Cuprate Superconductors
The University of Tokyo（东京大学）；Institute of Science Tokyo（东京科学大学）；National Institute for Materials Science（物质·材料研究机构）
研究通过电流驱动冷却在高温超导体中形成涡旋，揭示了自场效应对直流测量和玻璃转变的影响。
2025-11-25 cond-mat.supr-con
Saddle point states in 2D superconducting film biased near the depairing current
在Ginzburg-Landau模型的框架下，研究了二维有限宽$w$超导薄膜中具有输运电流$I$的鞍点态的结构和能量.结果表明，在离退配对电流$I_{dep}$很近的地方，带有涡旋的SP态不存在，它转变为二维核态，这是一个有限区域，序参量序参量被部分抑制.结果还表明，在较低的电流下，涡核能量的贡献对有涡旋的SP态是重要的，而对$I\gtrsim 0.6 I_{dep}$则不可忽略。结果表明，在弯曲处有局部电流集中的薄膜中，SP态的能量可能比直膜中的小得多，这有利于这种样品中涨落的影响。
2012-06-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Causes and consequences of ordering and dynamic phases of confined vortex rows in superconducting nanostripes
了解超导电路中涡旋在纳米尺度约束下的行为对超导电子学和量子技术的发展具有重要意义。使用基于Ginzburg-Landau非均匀超导理论在磁场存在下的数值模拟，我们详细介绍了如何横向约束组织在一个长的超导纳米带的涡旋，并提出了作为条纹宽度和磁场的函数的涡旋配置的相图。我们讨论了为什么平均涡流密度降低，并揭示了限制也有深远的影响，在耗散制度下的电流源，映射出异步和同步的涡行之间的过渡跨越纳米条纹的电流是不同的涡动力学。同步交叉是特别感兴趣的，因为它们在高频率范围（通常为GHz到THz）内沿条带引起电压降的单模调制。
2022-10-18 cond-mat.supr-con physics.comp-ph
Vortices in superconducting strips: interplay between surface effects and the pinning landscape
研究了具有正方形钉扎位置的超导窄条中的涡旋。通过屏蔽库仑模型计算了涡旋与其他涡旋以及与外部源（外加磁场和输运电流）的相互作用。边缘障碍被考虑在内，并示出有一个重要的作用，对系统的动力学。数值模拟结果表明，磁场相关的磁矩呈现出与历史相关的涡旋点阵结构相对应的峰值。文中还报道了边缘势垒对I-V特性的影响。
2001-12-17 cond-mat.supr-con
Dynamic metastable vortex states in interacting vortex lines
本文研究超导纳米桥中单条或两条线性缺陷上的涡旋动力学，揭示 RF 激励下分数 Shapiro 台阶及双缺陷相关运动的可锁定亚稳态，并解释电压—电流曲线中的突跳现象。
2023-08-17 cond-mat.supr-con
Vortex counting and velocimetry for slitted superconducting thin strips
该研究利用带狭缝MoSi超导薄带$I$-$V$曲线的扭折实现涡旋计数，测得磁通量子最大速度约12 km/s，并揭示少磁通子动力学转变。
2023-02-10 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Effect of nearby Pearl vortices upon the $I_c$ vs $B$ characteristics of planar Josephson junctions in thin and narrow superconducting strips
在本文中，我展示了如何计算附近的珍珠涡或反涡后的临界电流$I_c(B)$的效果时，垂直磁感应$B$被施加到一个平面约瑟夫森结的宽度$W$远小于珍珠长度$Λ= 2λ^2/d$，其中$λ$是伦敦穿透深度和$d$是厚度（$d < λ$）的长，薄的超导带。理论结果提供了一个定性的解释不寻常的功能最近观察到的实验Golod {PDMATHAMT等}。\cite{Golod10}在具有类似几何形状的设备中。
2011-09-07 cond-mat.supr-con
Anisotropic response of the moving vortex lattice in superconducting Mo$_{(1-x)}$Ge$_{x}$ amorphous films
我们已经进行了磁化率测量Mo $_{(1-x)}$ Ge $_x$非晶薄膜偏置电流使用各向异性线圈。我们测试了改变偏置电流和磁化率线圈之间的相对方向的涡旋响应的对称性。在直流电流-温度相图中发现了一个动态涡旋结构各向异性的区域.在该区域中，由磁化率线圈测量的超导电流的屏蔽能力沿着涡旋运动方向与横向方向相比是不太有效的。这种各向异性的响应被发现在同一区域中的临界电流的峰值效应的开发。温度升高时，各向同性行为恢复。
2011-12-29 cond-mat.supr-con
Vortex Trapping in Hybrid Magnetometers
研究了基于常规电导传感器和超导磁通集中器的混合式磁强计。当该传感器在未屏蔽的环境中操作时，当传感器被冷却时，通量涡流可以被捕获在超导体中。捕获涡的热跳跃引起1/f噪声。研究了旋涡捕获的机理。导出了一个新的涡旋捕获临界场和涡旋密度模型。用扫描SQUID显微镜对YBa_2Cu_3O_（7-δ）（YBCO）带材进行了实验验证，结果表明测量结果与新理论吻合得很好。研究结果已应用于基于铋霍尔传感器和YBCO磁通集中器的混合磁强计设计中。测量结果表明，场增益高达G=7，有效范围为175 uT。
2008-09-18 cond-mat.supr-con
Vortex solid phase with frozen undulations in superconducting Josephson-junction arrays in external magnetic fields
在各向异性耦合的外磁场作用下，从理论上发现了阻挫约瑟夫森结阵列（JJA）中具有自生随机性的涡旋固体。由外部磁场引起的涡旋发展出平行于较弱耦合方向的条纹。分析表明，存在一个连续的、无隙的亚稳态带，其中条纹由横向起伏随机变形。具有处于亚稳态的冻结波动的涡旋固体沿着较强耦合的方向自由滑动，从而即使在零温度下也破坏相的有序性，但是沿着较弱耦合的方向被卡住。
2010-11-24 cond-mat.soft cond-mat.stat-mech cond-mat.supr-con
Temperature dependence of Vortex Charges in High Temperature Superconductors
利用一个包含d波超导和竞争反铁磁相互作用的模型哈密顿量，通过数值求解Bogoliubov-de Gennes方程，研究了高温超导体中涡旋电荷的温度依赖性.涡核内诱导的AF序的强度与温度有关。当AF序在低温下具有足够的强度时，涡旋电荷可以是负的。在较高的温度下，AF顺序可能被完全抑制，涡旋电荷变为正。在临界温度T_{AF}附近，T相关的涡旋电荷出现了一阶相变。对于欠掺杂的样品，在T <Ts时，自旋密度波和电荷密度波的空间分布呈现条纹状，在T > Ts时，则呈现二维各向同性结构。结果，在T_s处出现涡旋电荷不连续。
2003-02-26 cond-mat.supr-con
Highly Effective Superconducting Vortex Pinning in Conformal Crystals
研究了具有非均匀人工钉扎中心（APC）的超导薄膜器件中的涡旋动力学。共形晶体和随机稀释APC图案的磁输运性质进行了比较与三角形参考晶格。我们已经发现，在这两种情况下，低于三角形参考晶格的第一匹配场的磁阻显着降低。对于共形晶体，磁阻低于本底噪声，表明在宽磁场范围内的高效涡旋钉扎。此外，我们还发现，对于非对称的APC花样，R与H的关系曲线基本上是对称的，这意味着增强的涡旋钉扎是由于非均匀APC花样中的条纹的可折叠性，而不是由于整个涡旋晶格的重排和压缩。
2013-05-25 cond-mat.supr-con
Vortex-assisted photon counts and their magnetic field dependence in single-photon detectors
我们认为，在超导纳米线单光子探测器（SNSPD）的光子计数是由电流偏置的亚稳态超导态的正常状态的转变。由于洛伦兹力，这种转变由从一个边缘到另一个边缘穿过薄膜超导带的涡旋触发。SNSPD中的探测器计数可能由三个过程引起：（a）单个入射光子，其能量足以破坏足够的库珀对，以在整个条带宽度上产生正常态带（直接光子计数），（b）在没有光子的情况下热诱导的单涡旋交叉（暗计数），其在高偏置电流下释放足够的能量以触发在带的整个宽度上的带中向正常状态的转变，以及（c）单个入射光子，其能量不足以产生正常态带，但引发随后的单涡旋交叉，其提供产生正常态带所需的其余能量（涡旋辅助单光子计数）。我们推导出当前依赖的涡旋辅助光子计数率。所得到的光子计数率在接近临界电流的高电流下具有平台，并且在较低电流下以高指数的幂律下降。虽然垂直于薄膜平面的磁场不影响光子形成热点，但它会导致涡旋交叉率（有或没有光子）增加。我们表明，通过施加一个磁场的一个可以表征的能量势垒的涡旋交叉点，并确定暗计数和涡旋辅助光子计数的起源。
2012-02-06 cond-mat.supr-con physics.ins-det
Different single photon response of wide and narrow superconducting MoSi strips
实验研究了在不同垂直磁场下，由$2\,μ$ m宽和115 nm宽的弯折带状MoSi薄膜制成的超导单光子探测器的光子计数率与直流偏置电流的关系。对于宽带，观察到交叉电流$I_\textrm{cross}$，低于该交叉电流，光子计数率随着磁场的增加而增加，高于该交叉电流，光子计数率降低。这种行为与没有观察到交叉电流的窄MoSi曲折形成对比，从而表明宽条和窄条中的不同光子检测机制。也就是说，我们认为，在宽带的吸收光子破坏超导性局部通过涡旋-反涡旋机制出现的电阻，而在狭窄的曲折超导性被破坏的整个带状线，形成一个热区。相应地，与涡旋和热区相关联的不同光子探测机制规定了光子计数率对磁场的依赖性的质的差异。
2019-10-06 cond-mat.supr-con
Asymmetric weak-pinning superconducting channels: vortex ratchets
物体在狭窄通道中的受控运动在许多领域都很重要。我们在超导薄膜带中制作了非对称弱钉扎通道，用于控制涡旋的动力学。缺乏钉扎允许涡流以由通道壁的形状确定的主导相互作用移动通过通道。我们目前的测量涡流动力学的通道，并比较这些与一组均匀宽度的通道上类似的测量。虽然均匀宽度通道在通过通道的两个方向上都表现出对称响应，但通过不对称通道的涡流运动是完全不同的，在静态去钉扎和动态通量流两者中都具有实质上的不对称性。这种涡旋棘轮效应对磁场和驱动力的幅值有很强的依赖性。
2008-02-07 cond-mat.supr-con
Response of thin-film SQUIDs to applied fields and vortex fields: Linear SQUIDs
本文分析了当伦敦穿透深度λ大于超导膜厚度d时，dc SQUID的特性。我们提出了控制相对于SQUID的线性尺寸的任意值Λ= λ^2/d的静态行为的方程。SQUID的临界电流I_c取决于有效通量Φ，即通过围绕中心孔的轮廓的磁通量加上与围绕该轮廓的电流密度的线积分成比例的项。虽然众所周知，SQUID的电感取决于Λ，我们在这里表明，磁通量从施加的字段和涡旋产生的字段到SQUID的中心孔的聚焦也取决于Λ。我们将这种形式应用于宽度为2 w的线性SQUID的最简单情况，该SQUID由一对共面的间隔为2a的长超导带组成，通过两个小约瑟夫森结一端连接到超导电流输入引线，另一端连接到超导引线。这种SQUID的中心区域与超导共面带状线共享许多特性。我们计算了磁场和电流密度分布、电感（包括几何电感和动力学电感）、磁矩以及作为Λ/w和a/w函数的有效面积。
2005-09-25 cond-mat.supr-con
Vortices and Quantum tunneling in Current-Biased 0-π-0 Josephson Junctions of d-wave Superconductors
从理论上研究了由高温超导体制成的电流偏置0-π-0约瑟夫森结。当π结的长度足够大时，该结在π结的两端包含涡旋-反涡旋对。利用正弦-戈登方程计算了涡旋所携带的磁通量。结果表明，随着涡流间距的减小，涡流的磁通量被抑制到零。通过施加外部电流，涡旋的方向被反转，并且产生电压脉冲。计算这种转变所需的电流和产生的脉冲能量。本文还研究了该跃迁中的宏观量子隧穿效应。隧穿率已被评估的有效哈密顿量与一个自由度。
1997-01-21 cond-mat.supr-con
Evidence of a new low field cross-over in the vortex critical velocity of type-II superconducting thin films
测量了不同厚度和宽度的铌带的伏安特性随磁场和温度的变化。研究了磁通流态的不稳定电压与涡旋临界速度v* 的关系，并与Larkin-Ovchinnikov理论进行了比较。除了通常的幂律依赖性v* ~ B^-1/2之外，在低场范围内还观察到一个新的交叉场Bcr 1，低于该交叉场，通过进一步降低外部磁场B，v* 减小。我们归因于这种意想不到的交叉涡流沟道由于一个扇形的渗透所施加的磁场证实磁光成像。Bcr 1的观测结果直接证明了低场下II型超导薄膜的一个普遍特征，即相对较强的钉扎导致的非均匀磁态引起的通道状涡旋运动。
2010-06-11 cond-mat.supr-con
Superconducting strip in an oblique magnetic field
作为一个看似简单但实际上很复杂的问题的例子，我们研究了倾斜磁场中有限厚d，宽2 w>> d的超导带材的Bean临界态。在小参数d/w下得到了首阶解析解。临界状态取决于所施加的磁场如何被接通，例如，以恒定的倾斜角，或者首先是垂直场分量，然后是平行场分量。在这两种基本情况下，得到了临界状态下的电流密度和磁场分布。特别是，我们发现的形状的磁通量的核心和线分离区域与相反方向的临界电流，详细的磁场线（沿涡线），和这两个组件的磁矩。平行于带平面的磁矩分量是外加磁场的非单调函数。
2004-07-26 cond-mat.supr-con
Superconductor-Insulator Magneto-Oscillations in Superconducting Strips
超导薄带在垂直磁场B和低温T作用下的磁阻效应表现为一系列交替的超导体-绝缘体转变（SIT）。我们研究这种现象在一个准一维（1D）模型的量子动力学的涡旋耦合平行SC线之间的线结，在接近其SIT的参数。将涡旋系统映射到化学势为B的一维费米子上，发现在涡旋填充的临界值处发生伊辛型的量子相变，从接近整数填充的SC相到接近1/2填充的绝缘体.对于T->0，所得到的磁阻R（B）表现出与实验观察类似的振荡。
2011-07-06 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Recursion method for the quasiparticle structure of a single vortex with induced magnetic order
我们使用一个实空间递归方法来计算局域态密度（LDOS）的模型，其中包含d波超导和反铁磁秩序。我们专注于LDOS在超导相附近的单涡与正常或反铁磁芯。此外，我们还研究了磁涡旋作为周围单向自旋密度波（条纹）的钉扎中心时的低能准粒子结构。我们计算的傅立叶变换的LDOS和相关的傅立叶分量的能量依赖性可以用来确定的磁场诱导的顺序的性质，并预测场诱导的LDOS功能，可以通过未来的扫描隧道显微镜（STM）实验进行测试。
2006-04-12 cond-mat.supr-con
Hierarchical structure formation in layered superconducting systems with multi-scale inter-vortex interactions
我们证明了在粒子间相互作用中具有多个长度尺度的二维系统中的分级结构的形成。这些包括诸如群集的群集、同心环、环内群集和群集中的条纹等状态。我们建议实现这样的系统中的涡旋物质（其中一个涡旋映射到粒子与多尺度相互作用）在分层超导系统具有不同的层间厚度和不同的层材料。
2013-09-24 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Why an ac magnetic field shifts the irreversibility line in type-II superconductors
我们表明，对于放置在一个横向直流磁场薄的超导带材-高Tc超导体的实验的典型几何形状-垂直于直流场的弱交流磁场的应用程序产生的直流电压在带。该电压导致在带材中循环的临界电流衰减，并且最终建立超导体的平衡态。这种弛豫不是由于热激活磁通蠕动，而是由于在具有面内交流场的带的二维临界状态中的涡旋的“行走”运动。我们的理论解释了用于探测超导体中涡旋晶格相变的振动效应。讨论了最近在这个问题上的一些实验。
2002-04-14 cond-mat.supr-con
Onset of Vortices in Thin Superconducting Strips and Wires
在磁场作用下，超导薄膜和超导导线中的自发成核和随后的涡旋穿透，可以看作是载流超导态初级不稳定性的非线性阶段。不稳定性的发展导致了条涡链和螺旋涡线的形成。解析地得到了失稳边界。通过对含时广义Ginzburg-Landau方程的数值模拟，研究了非线性阶段。
1994-12-26 cond-mat.supr-con supr-con
Nonlocality in mesoscopic Josephson junctions with strip geometry
本文研究了在外加磁场H作用下，长度为d，宽度为w的干净超导体-正常金属-超导体结中的电流。结果表明，电流密度的几何图形和临界电流随结中总通量的变化都依赖于约瑟夫森涡旋距离a_0与非定域电动力学范围r的比值。特别地，临界电流只有在r<a_0时才具有超导磁通量子的周期性，而在r>a_0时，由于边界效应，临界电流具有双（伪）周期性。将我们的结果与Heida等人最近的实验[Phys.Rev.B57，R5618（1998）]进行比较，我们发现两者吻合得很好。
1999-02-10 cond-mat.supr-con
Phase diagrams of vortex matter with multi-scale inter-vortex interactions in layered superconductors
最近有人提出利用超导涡旋晶格中的杂散磁场来捕获超冷原子，以构建量子模拟器。这就需要新的方法来设计和操纵涡旋状态。一种可能的途径是利用具有多尺度涡间相互作用的1.5型超导分层系统。为了探索可能的涡旋状态，可以工程，我们提出了两个相图的现象学涡旋物质模型具有多尺度的相互作用的涡旋具有几个吸引力和排斥力的长度尺度。相图显示出过多的相，包括传统的2D晶格相，五条纹相，二聚体，三聚体和四聚体相，空隙相，和稳定的低温无序相。这些状态之间的转换可以通过施加的外部场的值来控制。
2016-11-30 cond-mat.soft cond-mat.supr-con
Dark counts initiated by macroscopic quantum tunneling in NbN superconducting photon detectors
我们进行测量的开关电流分布的三个w = 120 nm宽，4 nm厚的NbN超导带，用于单光子探测器。这些条带比涡核的直径宽得多，因此它们被归类为准二维（准2D）。我们发现宏观量子隧穿的证据，通过观察的开关分布的标准偏差在温度约2 K的饱和。我们使用Kurkijarvi-Garg模型分析了我们的结果，发现逃逸温度在低温下也会饱和，这证实了在足够低的温度下，宏观量子隧穿在准2D条带中是可能的，并且可以有助于在单光子探测器中观察到的暗计数。
2014-11-03 cond-mat.supr-con
Easy-Plane Magnetic Strip as a Long Josephson Junction
对存在弱面内各向异性的易平面铁磁体（EPF）中的自旋力矩偏置磁动力学进行了理论研究。虽然这种各向异性破坏了U（1）对称性，从而淬灭了传统的自旋超流性，我们表明，该系统，而不是实现了一个密切的模拟长约瑟夫森结（LJJ）模型。后者的传统磁场和电流控制分别映射到施加在磁条两端的面外自旋力矩的对称和反对称组合上。这表明了在绝缘磁系统中实现超流体传输现象的另一种途径。研究了自旋力矩偏置相图，给出了EPF中静态多畴相的解析解。我们适应现有的LJJ的自洽性方法，开发一个近似的解决方案的EPF动态。LJJ-EPF映射允许我们设想高温下的超导电路功能。结果同样适用于反铁磁体与适当的有效自由能的Néel秩序，而不是磁化。
2018-02-12 cond-mat.mes-hall cond-mat.str-el cond-mat.supr-con
Non-reciprocity of Vortex-limited Critical Current in Conventional Superconducting Micro-bridges
临界电流的非互易性已经在各种超导系统中观察到，并被称为超导二极管效应。这种效应的根源取决于起作用的对称性破缺机制。我们研究了NbN的超导微桥和NbN/磁绝缘体（MI）的混合物。当面外磁场小到25 mT时，二极管效率可达$\approx$ ~ 30%.在NbN和NbN/MI混合晶体中，当磁场平行于样品平面时，二极管效应消失。我们的观测结果与涡面势垒决定的临界电流是一致的。在超导体条的两个边缘上的不相等的势垒导致二极管效应。此外，在高达温度$\sim$ 10-K的温度下观察到整流，这使得器件在比以前更大的温度范围内具有基于二极管的应用的潜力。
2022-09-13 cond-mat.supr-con
